質(zhì)譜法主講人

易玉英知識點講解內(nèi)容質(zhì)譜法的概述質(zhì)譜儀及其工作原理質(zhì)譜圖質(zhì)譜中的主要離子質(zhì)譜法的應(yīng)用質(zhì)譜法(MS)是采用一定手段使被測樣品產(chǎn)生各種離子，在電場和磁場的作用下，這些離子按照離子質(zhì)量大小依次排列而成的圖譜被記錄下來，稱為質(zhì)譜圖，然后以此為基礎(chǔ)來進行分析的一種方法。所用儀器是質(zhì)譜儀。質(zhì)譜圖中的每個峰表示一種質(zhì)荷比（m/z)的離子，峰的強度表示該種離子的多少，所以，可以根據(jù)質(zhì)譜峰的位置、強度等信息進行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析。一、質(zhì)譜法的概述質(zhì)譜分析的基本過程01將樣品氣化，然后導入離子源，樣品分子在離子源中被電離成分子離子，分子離子再進一步裂解，生成各種碎片離子；02各種離子在電場和磁場的綜合作用下，按照其質(zhì)荷比(m/z)的大小依次進入檢測器檢測；03記錄各離子質(zhì)量及強度信號即可得質(zhì)譜圖；04根據(jù)質(zhì)譜圖對待測物進行解析。質(zhì)譜法具有以下特點01樣品用量少一般分析樣品僅需1μg甚至更少，檢出限可達10-14g。這為痕量的分析帶來了極大的方便。02分析速度快,一般幾秒鐘就可以完成一個復雜樣品的分析。03分析范圍廣可對氣體、液體、固體進行分析。04靈敏度高，精密度好。二、質(zhì)譜儀及其工作原理質(zhì)譜儀主要有單聚焦和雙聚焦兩大類型。一般由進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、計算機控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分構(gòu)成三、質(zhì)譜圖質(zhì)譜儀記錄下來的僅是各種正離子的信號，而負離子及中性碎片離子由于不受磁場的作用，或在電場中往相反方向運動，所以在質(zhì)譜圖中均不出峰。常見的質(zhì)譜圖右圖所示，稱為棒圖。右圖是以攝譜方式獲得的質(zhì)譜圖，以質(zhì)荷比m/z為橫坐懷，離子的相對豐度為縱坐標。相對豐度又稱為相對強度。其中最強離子的強度定為100%，稱為基峰。以此最強峰的高度去除其他各峰的高度，所得分數(shù)百分比即為各離子的相對豐度（相對強度）。三、質(zhì)譜圖一定的化合物，各離子強度是一定的，因此，質(zhì)譜具有化合物的結(jié)構(gòu)特征。質(zhì)譜圖主要用來確定分子量、鑒定化合物、推測未知物的結(jié)構(gòu)、測定分子中Cl和Br的原子個數(shù)等。三、質(zhì)譜圖四、離子類型質(zhì)譜中出現(xiàn)的離子類型主要包括分子離子、碎片離子、亞穩(wěn)離子、同位素離子、復合離子、多電子離子等。01有機化合物分子在電子轟擊下失去一個電子所形成的離子稱為分子離子，相應(yīng)質(zhì)譜峰稱為分子離子峰。分子中不含Cl、Br、S時，分子離子峰一般出現(xiàn)在質(zhì)譜圖的最右側(cè)。分子離子是化合物失去一個電子形成的，因此，分子離子的質(zhì)量就是化合物的分子量。分子離子四、離子類型02質(zhì)譜圖中低于分子離子質(zhì)量的離子都是碎片離子。其產(chǎn)生是由于分子離子在離子源中進一步裂解，發(fā)生化學鍵的斷裂和重排，其相對豐度隨其穩(wěn)定性的增強而增大。碎片離子03離子在離開離子源到達檢測器之前的飛行過程中，發(fā)生分解而形成低質(zhì)量的離子稱為亞穩(wěn)離子。亞穩(wěn)離子大多數(shù)元素都是由具有一定自然豐度的同位素組成，這些元素形成化合物后，其同位素就以一定的豐度出現(xiàn)在化合物中，因此在質(zhì)譜圖中會出現(xiàn)比主峰高1個以上質(zhì)量數(shù)的小峰。我們把含有同位素的離子稱為同位素離子。相應(yīng)的質(zhì)譜峰稱為同位素離子峰。四、離子類型04同位素離子五、質(zhì)譜法的應(yīng)用材料成分分析：檢測合金中微量元素，幫助優(yōu)化冶金工藝。金屬雜質(zhì)檢測：分析金屬礦石中的有害雜質(zhì)，提高冶煉產(chǎn)品質(zhì)量。同位素分析：研究金屬礦物的同位素組成，追蹤來源和形成過程。表面分析：對金屬表面進行元素分布分析，檢測腐蝕和磨損情況。質(zhì)譜法因其高靈敏度、高選擇性和